铝合金真空电子束焊接专家系统.pdf

情惠他技术抗走制造技术 铝合金真空电子束焊接专家系统 i 4 立鹏。王伟单春量魏艳红2 苏州热工研究院金属监督所，苏州2 150 0 4 ；2 南京航空航天太学，南京2 1 1 10 0 摘要；舟绍7 一种应用在航空航天电子部件上的铝台金电子束焊接寺束系统应用程序 语盲设计人性他的人机交互界面，并建立鞍完善的知识库管理及维护体系在参考中国军用 标准，电子工业标准以及一些企业典型工艺的基础上建立推理原则，实现焊接工艺参鼓智能 化设计 关键词：铝告盒：电子柬；焊接：专家系统 V a c u u mE l e c t r o nB e a mW e l d i n gE x p e r tS y s t e mo f A l u m i n u m A l l o y L i uL i p e a g W a n gW c i lS h a hC h u n l a l 。W e iY a d i a o a 9 2 M e t a l l u r g y R e s e a r c h S e “i c e I n s t i t u t e o f S u z h o u N u c l e a r P o w e r I n s t i t u t e S u Z h o u2 15 0 0 4 ； 2 N 卸1 i n gU n i v e r s i t yo f A e r o n a u t i c s a n d A s t r o n a u r i c sN a n J i n g2 l I l 0 0 ) A b s t r a c t ：q T n i sp a p e rd e s c r i b e sa na l u m i n u m a l l o ye f e c o n b e a 【I l w e l d i n ge x p o r ts y s t e ma p p l i e d I O t h ee l e c t r o n i c c o m p o n e n t so fa e r o n a u t i c sa n da s e o n a u t i c sA p p l i c 撕o no f t h ep t o g r a m 丌n g l a n g u a g e d e s i g n s t h e n i l e f f a c e t Oe o n 【a c l d i ch u m mb r a i na n dc o m p u t e r , a n de s t a b l i s h e st h em a n a g e m e n ta n dm a i n t e n a n c es y s t e mf o rd i ck n o w l e d g eb a s eh r e f e r e n c et ot h eC h i n e s em i l i t a 叫s t a n d a r d s d i ca l 。c t r o n i c si n d u s t r ys l a n d a r d sa n dt h et y p i c a lp r o c e s so fs o m e e n t e r p r i s e si te s t a b l i s h e sr e a s o n i n gp r i n c i p l e s a n da c h i e v e s t h e n i t e g i g e n t d e s i g no f w e d n i g p a r a m e t e r s K e y w o r d sa l u m i n u m a l l o y ：e l e c l r o nb e a m w e l d i n g ：c x D c ns y $ l c m 引言 巾于铝台金具有质轻、比强度高、耐腐蚀性能好， 无磁性，成型性及低温性能好等特点，航空航天壤域 对苴青睐有加。但足铝台金焊接接头翳软化使接头 强度降低：焊接过程中衷m 】易产生难熔的氧化膜，使 焊接难度提高：焊缝及热影响区岛产生气孔和热裂 纹严重破坏接头力学性能：线膨胀系数人焊接后 易变形：热导半人，相同焊接速度下，需要的热输入 人。而电子束作为挥接热源，突出特点是功牢密度高、 精确、快速、可控、保护效果好。采用电子束焊接铝 台金，由于能量密度高可人人减小热影响区提高 焊接接头强度避免热裂纹等缺陷的产生其真空保 护环境町避免氧化膜产生铝含金电子柬焊焊后喊余 应力小焊后变形小，功率密度高可以使其穿遘较厚 的厚扳因此真空电子束焊接铝舍金有其独特的优 势。而专家系统是根据人们在某一领域内的知识，经 验和技术而建市的解决问题和做决簧的计算机软件 系统，它能对复杂问题给出专家水平的结果。本文应 用专家系统设计埠接工艺参数辅助完成锅台金电子 柬焊接。 2 设计铝合金翼空电子束焊接专家系统 本文从设计系统结构建立知议库，以及确定推 理原则等几方面考虑，设计铝台金电子束焊接专家系 统。根据系统的使片i 性髓，系统具有的功能应该包括 工艺设计、工艺查询、箱淡岸维护、个人管理、系统 帮助等五个模块。 2 1 系统结构设计 i i 躲2 刘立0 1 1 - 0 ，啦! 1 9 8 “耻抖舭啦研兜舳一蚴神斛惝豫 6 3 万方数据 信怠化杖术2 0 1 1 年4 月$ 2 期 | ；【i 肃I n l c r n c t 技术的发胜，聚川浏览器州务器 ( E I S ) 结构L 经是许n ：必行。其生质是用户通过 W W W 洲览器宴现对系统的操作，栏少部分事务逻辑 托l m 端( B r o w s e r ) 蛮现，上要事务逻辑都在服务器 端( S e r v e r ) 完成不同人出在小地点以乖同的接 八方式( 比如L A N 、W A N ，l n l e m e t I n t r a n e t 等) 都n r 以访问和操作共i d 的数据席。山于管理人砒j 需埘服 务器端进行操作，阅此系统的维护和月绒变得简单 描行而且町蚍仃效地保护数据平台和管理卉问权 限，提高服务器数掘片安全性。 22 知识库设计 l l I # 库的建讧麻该乜括材车I 类X 4 牌0 数据库( 如 硬骨 台金、防锈锅台盒、锻锅台盘、超螋锚卉金等) 纽件类别数据库( 如馈线、收发自l 件、液冷组件、M 抟组件等) ，材 4 儿，j 数制席( 如K 度、宽度、厚度、 A 径等) ，接头形式艟坡口形式数据库( 如埘接I 型坡 u 、对接v 型坡口、搭接接头、角接接卫菩) ，焊接 设备数据库( 菇陶产设备、俄国产设备、州产设备等) ， 光搦检验检验项目1 1 乏验收标准数据库等。其巾部分 散据库如嘲l 所示。 图ll t - t g 库管理 23 推理原则设计 规定以及坫企q k 典型I 芝的基础之 进行推理。推 在参考1 1 - 国军用标准( G J B1 7 1 81 9 9 3 ) 、电子理原则所包含的内容如图2 所小。 m q p 标准( S J Z3 2 0 2 1 9 8 9 ) 关J ：电了束焊接部分的 引旧 川薹 3 建立人与专家系统交互界面 图2 推理原则 以T 艺控计模块为例阐述人机交互界面，在推 理焊接工艺参数前，需要将焊接所采川的标准接头 等璺1 零部件材斟、状态咀投尺0 l l 建类别等作为 推理的前提条件。圈3 为信息采集环节。 万方数据 付息化技术置 制造技术 n f I t d + 一十一 m 粗 一v 一 日t - 一* ”v Et ￥ - 一一- - I - 8o 5 一 0 n n ，一 * 一 l ， O 一0 一 ， + 图3 信息采集 系统在采集到相关f 二息后即可进行专家推理如 粜没彳J 采集到足够的争家推理信息即信息不充分 则于I 胛结粜可能会U j 现偏置较人的情况。推理纬果乜 含束流、焊接速度、熔深、丁作距离、聚焦电i i l c 、设 蔷参数、装眦州隙等。推理结粜如H4 所小。 圈4 推理结果 城后生成电f 束，d 接l ，艺指导拈，埘j ：经家系 统推理给出的1 岂，系统使用者可以根据实鼯情况 砬：此螭础h 进行更改编辑，使其更加完普经j = 相笑 f f = 人确认以后，将i I 丁艺保存刘数据库巾+ 在后续 J “晶制造过程巾，遇 0 类似问题町咀直接在数据H o P 进行盘询调出该工艺打日J 进行现场焊接指导。 4 结束语 a 对种新产品进 r 蚪接，需要进干_ 一系刘的W 定和试验爿能确定焊接参数、制定工艺规程。为尽帚 缔婀确定焊接参数的胤期井降低赀用，本文提出的锅 合台电子束焊接专家系统町以庄借鉴专家知_ i 的基 础I ：，设计焊接工艺。指导产品焊接既缩短剧期卫 降低成本。 b 经过复杂的推理过程总结 l 一条推理土线即 占先确定果用标准，然后从材料外形尺寸及材料状春 垃结台接头形式以及坡口形式，并在考虑产品焊 后质量等级的基础P 选择丁艺参数，设计出套较 肯价值的焊接 艺指导书。 c 本系统叮以实现焊接 ：艺的家鞋I | 、帝啪、 维护等功能， H 址错台金咆f 求焊接所涉及的产品形 状若片较 ，材料状态牌峙等也址品种繁多崮此该 系统还处十小断完善的过程中系统推理结论弓实际 可能还存在蝗筹别，但随着系统使用j 孛 的提高，数 据库将得到不断完善，【J 后对铝台金电了求焊接的指 导作用会E l 渐显著。 参考文献 D 斜u 帆l 蚶Jm ，m m * * ，搬J C m ”4 q * 目E M “m n $ 1 9 州I h9 1 2 2 ! A # H 月。； I I M In m - n * ln 。 m 拟M w 0 MPL 娜h 姗 w c l d 。q p k c q l dj1 邺4 5 ：1 0 一I3 4 “1 日研0B n b “o 呻1 M w d rJ b 螗h 州s 咖h w 刊一d m 删dq u “m 咄i n c I # 呦b wc l d i q l m q m m w c l 如g 删c m 邺I 螂“5 ) l l l 万方数据